有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)CFS大鼠前額葉皮層bax、bal-2及caspase3蛋白表達(dá)的影響

摘要：目的：探討運(yùn)動(dòng)對(duì)慢性復(fù)合性應(yīng)激大鼠前額葉皮層bax、bal-2及caspase3蛋白表達(dá)的影響。方法：雄性35只SD大鼠，隨機(jī)分為三周對(duì)照組（C組）8只、模型組（M組）27只，C組常規(guī)飼養(yǎng)，M組進(jìn)行三周慢性疲勞綜合征（CFS）建模。建模結(jié)束后，C組、M組隨機(jī)各選取6只進(jìn)行取材;剩余模型組大鼠隨機(jī)分為模型對(duì)照組（MC組）、模型運(yùn)動(dòng)組（ME組）。采用力竭游泳、束縛、禁食禁水、睡眠剝奪四種應(yīng)激因素建立CFS模型。采用無(wú)負(fù)重游泳進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)。采用Western Blotting 方法檢測(cè)大鼠前額葉皮層bax、bal-2及caspase3蛋白的表達(dá)。結(jié)果：與C組相比，M組大鼠前額葉皮層Bax、caspase3蛋白表達(dá)非常顯著性增加 （P<0.01），Bcl-2蛋白表達(dá)增加，但無(wú)顯著性差異;與MC組相比，ME組大鼠前額葉皮層Bcl-2、caspase3蛋白表達(dá)非常顯著性增加（P<0.01）;Bax蛋白表達(dá)下降，但無(wú)顯著性差異。 結(jié)論：慢性疲勞綜合征可引起大鼠前額葉皮層Bax、caspase3蛋白的表達(dá)，有氧運(yùn)動(dòng)可以促進(jìn)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)，抑制Bax蛋白的表達(dá)。

關(guān)鍵詞：慢性疲勞綜合征;有氧運(yùn)動(dòng);凋亡

中圖分類號(hào)：R339.4 ????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在21世紀(jì)，阿爾茲海默癥、帕金森氏癥等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病率越來(lái)越高。醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》，曾表示：到2030年，阿爾茲海默癥將會(huì)是醫(yī)療和社會(huì)體系的重要負(fù)擔(dān)。社會(huì)環(huán)境的迅速發(fā)展變化引起機(jī)體應(yīng)激可能是導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病的因素之一。凋亡相關(guān)蛋白是神經(jīng)退行性病變中的重要通路。有氧運(yùn)動(dòng)可促進(jìn)大腦皮層神經(jīng)元再生，大部分研究證明運(yùn)動(dòng)預(yù)干預(yù)、造模期間的有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)、運(yùn)動(dòng)聯(lián)合藥物治療可以有效的阻止神經(jīng)元的凋亡蛋白的表達(dá)，促進(jìn)神經(jīng)元的再生。本研究模擬現(xiàn)實(shí)生活中人們生活空間狹小、身體疲勞、睡眠不足、飲食不規(guī)律的生活現(xiàn)象，建立慢性疲勞綜合征（Chronic fatigue syndrome，CFS，）旨在研究有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)發(fā)病后大鼠凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響。為有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)神經(jīng)退行性疾病的預(yù)防和早期治療效果，及大眾健身提供理論支持。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

8周齡SPF級(jí)健康雄性SD大鼠35只，購(gòu)于廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[動(dòng)物生產(chǎn)許可證：SCXK（粵）2013-0034]，體重為180-220g。采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物干燥飼料喂養(yǎng)。動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境：溫度25？℃，相對(duì)濕度50%-65%，12h光暗交替，大鼠游泳水溫為32？℃。大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后隨機(jī)分為空白對(duì)照組（C組，n=8）、模型組（M組，n=27）;體重分別為（220.81？.4）g和（219.89？.24）g，組間對(duì)比無(wú)顯著性差異（P>0.05）。C組常規(guī)飼養(yǎng)，不進(jìn)行任何干預(yù);M組大鼠適應(yīng)性游泳3d（1次/d，10min/次）后進(jìn)行3周CFS建模，建模期間，大鼠意外死亡3只。建模結(jié)束后C組、M組各隨機(jī)選取6只大鼠進(jìn)行取材;剩余M組大鼠隨機(jī)分為模型對(duì)照組（MC組，n=9）、模型運(yùn)動(dòng)組（ME組，n=9）。

1.2干預(yù)方式及取材

1.2.1 ?CFS建模方案

CFS大鼠建模方法參照文獻(xiàn)[1]并根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采用復(fù)合應(yīng)激制備模型。本研究旨在模擬人們軀體疲勞、高壓、飲食不規(guī)律、睡眠不足的實(shí)際情況，采用力竭游泳、束縛、禁食禁水、睡眠剝奪四種應(yīng)激方式建立應(yīng)激性CFS大鼠模型。每周建模6天，以兩天為一個(gè)周期。

睡眠剝奪采用小平臺(tái)法;束縛應(yīng)激采用自制束縛筒，大鼠可以自由呼吸，但是身體活動(dòng)被限制，尾巴外露;力竭游泳采用負(fù)重體重5%進(jìn)行力竭游泳，其判斷標(biāo)準(zhǔn)為大鼠鼻尖下沉10s ，無(wú)法自主游出水面;夜間禁食禁水。

1.2.2有氧運(yùn)動(dòng)方案

有氧運(yùn)動(dòng)方案選用無(wú)負(fù)重游泳（水溫32？℃），20min開(kāi)始，前兩天每天遞增5min，以后每天遞增10min到60min，第二、三周，每天60min。

1.3實(shí)驗(yàn)取材

實(shí)驗(yàn)結(jié)束24h后，所有大鼠禁食12h，根據(jù)大鼠體重腹腔注射質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的水合氯醛（0.35-0.4ml/kg）進(jìn)行腹腔麻醉，然后斷頭取腦，將前額葉皮質(zhì)取出用錫紙包埋立即放入液氮中，-80℃保存，待測(cè)指標(biāo)，整個(gè)過(guò)程均在冰面上快速進(jìn)行操作，兩次取材由同一人員操作。

1.4指標(biāo)檢測(cè)與方法

采用Western Blotting 方法檢測(cè)各組大鼠海馬組織中bax、bal-2及caspase3蛋白的表達(dá)量。

1.5數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果以均數(shù)北曜疾睿▁眘）表示，采用單因素方差分析檢驗(yàn)，P<0.05為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.01為具有極顯著性差異。

2研究結(jié)果

2.1 CFS建模大鼠前額葉皮層Bax、Bcl-2及caspase3蛋白的表達(dá)

由表1可知，與C組相比， M組大鼠前額葉皮層組織中促凋亡蛋白Bax、caspase3表達(dá)非常顯著性增加（P<0.01），抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)增加，但無(wú)顯著性差異（P>0.05）。

2.2有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)CFS建模大鼠前額葉皮層Bax、Bcl-2及caspase3蛋白表達(dá)的影響

由表2可知，與MC組相比，ME組大鼠前額葉皮層Bcl-2、caspase3蛋白表達(dá)非常顯著性增加（P<0.01）;Bax蛋白表達(dá)下降，但無(wú)顯著性差異（P>0.05）。說(shuō)明運(yùn)動(dòng)可以有效促進(jìn)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)。

3分析與討論

由于目前CFS發(fā)病機(jī)制尚不清楚，大多數(shù)研究都是觀察CFS患者發(fā)病的癥狀、體征等一般狀況，詢問(wèn)并分析患者主訴癥狀發(fā)生的各種原因模擬進(jìn)行動(dòng)物建模，建模方式各異，如有研究采用注射脂多糖、布魯氏桿菌、多聚肌胞苷酸等造成動(dòng)物機(jī)體免疫紊亂進(jìn)而誘發(fā)慢性疲勞綜合征，這種建模方法是模擬毒感染引發(fā)的CFS或者是臨床CFS患者表現(xiàn)出的免疫紊亂現(xiàn)象，主要進(jìn)行對(duì)癥治療的研究，在國(guó)內(nèi)比較少見(jiàn)。大部分研究都采用應(yīng)激建模，研究者認(rèn)為應(yīng)激建模更符合臨床CFS患者發(fā)病原因;一般采用單因素建模、雙因素建模、多因素復(fù)合應(yīng)激建模。本研究模擬現(xiàn)代生活中人們所面臨的多種應(yīng)激：身體疲勞、飲食不規(guī)律、睡眠缺失、壓力大，采用力竭游泳、禁食禁水、睡眠剝奪、束縛四種應(yīng)激方式進(jìn)行生理-心理雙重應(yīng)激建立CFS大鼠模型，研究有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)CFS的作用效果。

在細(xì)胞凋亡過(guò)程中，Bcl-2家族和caspase家族發(fā)揮著重要的作用，Bcl-2是抗凋亡基因，Bax和Caspase3是促凋亡基因。本研究中，CFS大鼠前額葉皮層組織中促凋亡蛋白Bax、caspase3表達(dá)非常顯著性增加，抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)無(wú)顯著性差異，這與一般研究結(jié)果相同; CFS大鼠有氧運(yùn)動(dòng)后前額葉皮層Bcl-2、caspase3蛋白表達(dá)非常顯著性增加，Bax蛋白表達(dá)無(wú)顯著性變化，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)可以有效促進(jìn)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá);而caspase3及Bax蛋白表達(dá)情況可能與有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)間有關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)間對(duì) Bcl-2、Bax、Caspase3 的蛋白表達(dá)以及細(xì)胞凋亡會(huì)產(chǎn)生不同影響，短時(shí)間大強(qiáng)度或力竭運(yùn)動(dòng)會(huì)使促凋亡蛋白表達(dá)升高，抗凋亡蛋白表達(dá)降低; 而長(zhǎng)期規(guī)律運(yùn)動(dòng)才能有效抑制細(xì)胞的凋亡，保護(hù)機(jī)體免受外界刺激誘發(fā)的細(xì)胞損傷。本文有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)時(shí)間為3周，抑制促凋亡基因的表達(dá)效果較弱，在后續(xù)研究中進(jìn)一步深入研究和探討。

4結(jié)論

慢性疲勞綜合征可引起大鼠前額葉皮層促凋亡基因Bax、caspase3蛋白的表達(dá)，有氧運(yùn)動(dòng)可以促進(jìn)抗凋亡基因Bcl-2蛋白的表達(dá)，抑制Bax蛋白的表達(dá)。

作者簡(jiǎn)介：李艷榮（1993.01-），女，漢族，山西臨汾人，巢湖學(xué)院體育學(xué)院助教，碩士;研究方向：運(yùn)動(dòng)與健康。

參考文獻(xiàn)

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[3]閆海龍，陳樂(lè)琴，張一民，蘇浩，汪贊.高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練與中等強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠肝細(xì)胞自噬與凋亡相關(guān)因子表達(dá)的影響[J].山東體育學(xué)報(bào)，2019，35（03）：71-77.